CN102128135A - 行程式空气动力能源发电设备 - Google Patents

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CN102128135A CN 201010005110 CN201010005110A CN102128135A CN 102128135 A CN102128135 A CN 102128135A CN 201010005110 CN201010005110 CN 201010005110 CN 201010005110 A CN201010005110 A CN 201010005110A CN 102128135 A CN102128135 A CN 102128135A
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Abstract

公开一种行程式空气动力能源发电设备，其技术方案是，由空气动力涡轮机、涡轮机转动主轴、变速器、变速器传动轴、连接套、发电机、金属壳组成，所述涡轮机，与涡轮机转动主轴前端连接，涡轮机转动主轴后端与变速器连接，变速器传动轴末端与发电机连接；发电机产生的交流电源输送到整流器整流成直流电源，分配到直流电负载、或由蓄电池组储存、或由逆变器逆变成交流电供交流电负载，停发电时，需要用电，可从蓄电池组调出供应。其优点：结构简单、体积小、生产周期短、易于制造、投资少、见效快、易于操作、不受自然风源限制、是利用空气动力发电，为车、船、轻小型航空器等途中及时提供电力能源，其清洁节能、用途广泛，易于普及。

Description

行程式空气动力能源发电设备
技术领域
本发明是关于行程式空气动力能源发电设备，更具体的说，本发明是根据空气动力学的原理，利用在空气中行程时的车(包括列车车厢)、船舶、轻小型航空器等疾行物作为载体，让其在空气中行程时与空气相互作用、所形成的空气动力能源(即称阻力风)，应用这种空气动力的阻力风来为本发明的发电机设备发电，为载体在行程途中及时提供和补充电力能源。
背景技术
目前、公知的空气动力能源发电设备(即人们所说的风力发电)，多为固定式的大中型与电网并网发电的机组，它受着自然风源、风力、风场、风向的限制，其不足之处：在于设备体积庞大、占地面积宽广、选择风源困难、设备制造复杂、生产周期长、成本高、投资大、操作比较复杂、维护困难、设备不能随意移动和搬迁，更无法为正在疾行途中的车、船、轻小型航空器等物体及时提供和补充电力能源；虽然已有少量为单家独户的牧民提供照明用的微型风力发电机，但同样是固定式的，仍然依靠自然风源、设备仍需要固定安装在室外的高架上，当有风力时可以发电储存在蓄电池里待用，无风力或风力太小时就不能发电，是断断续续发电的，电量是十分有限。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种以车、船、轻小型航空器等疾行物体为载体，让它们在空气中行程时，边发电边及时为载体提供电力能源的发电机设备，不仅使用及时方便，而且效力高，节约能源。
本发明行程式空气动力能源发电设备，包括空气动力涡轮机1、空气动力涡轮机转动主轴7、变速器9、变速器传动轴11、连接套12、发电机14、金属壳29等组成，其特征在于还包括：探用特殊的方法，应用独特的空气动力能源在行程途中发电；所述的特殊的方法是，其特征在于，行程式空气动力能源发电设备，将其安装在载体一一车(列车车厢)、船、轻小型航空器等行程疾行物体上，让载体载着它在行程中发电：所述的独特的空气动力能源是，其特征在于，本发明安装在载体一一车、船、轻小型航空器等行程疾行物体上，让它们在空气中行程疾驶时，与空气相互作用所形成的空气动力能源(即称阻力风)，让这个独特的动力能源推转本发明的涡轮机1，再带动发电机14发电，为正在疾行途中的载体及时提供电力能源，同时以利用自然风力来发电，並不受风向的影响。
本发明与现有技术相比有如下优点：
1本发明与大中型风电相比，结构简单、易于制造、成夲低廉、投资少；
2体积小、应用移动方便、操作简单、安装维护容易；
3不受风源风向限制、能为车(包括列车车厢)、船、轻小型航空器等在空气中的疾行物体提供电力能源；
4用途广泛、易于普及、节约能源、卫生环保、对蓄电池能随时提供充电而延长其使用寿命。
5轻小型航空器也能方便应用本发明及时得到电力能源的提供和补充，只要注意航行高度应在低空空气密度稠密区内飞行。
附图说明
图1，是本发明的机电总体设计图；
图2，是本发明的机电部件图；
图3，是本发明的机电装配结构图；
图4，是本发明的发电机电路结构原理图；
图5，是本发明的外形图；
具体实施方式
下面结合附图与具体实施办法对本发明作进一步详细描述：
在图1、2、3、4中，本发明行程式空气动力能源发电设备，包括空气动力涡轮机1、空气动力涡轮机转动主轴7、变速器9、变速器传动轴11、连接套12、发电机14、金属壳29等组成；空气动力涡轮机1、由轮毂5、S叶片3、D叶片4、滑轮盘支架6、空气动力涡轮机转动主轴7组成，轮毂5中央有轮轴2、两片D形风叶片4对称180度、一端从轮轴顶交叉连接成曲形分别将另一端连接到轮毂2两侧、另外两片S形风叶片3对称180度、安装在轮轴2的中部、与D形风叶片4空间交叉成90度、轮轴2与空气动力涡轮机转动主轴7连接，空气动力涡轮机转动主轴7末端连接变速器9、滑轮盘支架6内径紧固在涡轮机转动主轴7上，外径连接支架安装在底架32上；变速器9由行星齿轮和正齿园柱齿轮10、齿轮箱8、变速传动轴11组成，变速器9是把涡轮机转动主轴7传递来的转速进行快、慢调节，然后再通过连接发电机14的变速传动轴11带动发电机14发电；发电机14其特征在于，是永磁交流发电机，由定子铁芯25、定子绕组26、永久磁铁转子27、金属铝壳24组成，发电机转动轴13由连接套12与变速传动轴11连接，其转速与变速传动轴11同步；本发明的整个机械结构系统，都安装在机壳内的机架32上；
在图5中，所述的金属外壳29是金属园筒体，前端装有园形安全金属网罩28，涡轮机1就装在里面，后端装有整个机械系统，在金属壳29底端装有螺纹孔支架30，是用来把整机安装在载体上用的；在图1中，发电机14发出来的交流电源，先输送到整流器17整流成直流电源，再送到充放电控制器19后，再分配到直流电负载20，或分配到蓄电池组18储存，或输送到逆变器22逆变成交流电源，再供应给交流电负载23，若余电实在无处储蓄，可通过充放电控制器19送入旁路控制器电路21消耗(即可用于取暖、拿凉、烧水、做钣、听音乐、看电视等等)，等需要时，旁路控制器电路21便自动断开消耗电路停止耗电，恢复正常供电。

Claims (5)

1.一种行程式空气动力能源发电设备，其包括空气动力涡轮机(1)、空气动力涡轮机转动主轴(7)、变速器(9)、变速器传动轴(11)、连接套(12)、发电机(14)、金属壳(29)组成，其特征在于还包括：所述行程式空气动力能源发电设备，其特征在于、採用特殊的方法、利用独特的多种空气动力能源来进行发电；所述特殊的方法：是由特殊的空气动力涡轮机(1)、空气动力涡轮机转动主轴(7)、变速器(9)、变速器传动轴(11)、连接套(12)、发电机(14)、金属壳(29)组成的行程式空气动力能源发电设备；所述的应用独特的多种空气动力能源，其特征在于，其空气动力能源：一、利用多种大小不同的空气动力、利用来自四面八方风向不同的自然风源、利用任何一种风力发电时、並不受风源方向的限制和影响，二、还利用由车、船、轻小型航空器等在空气中行程疾驶的物体作为载体，载着本发明在空气中行程疾驶时，与空气相互作用所形成的空气动力(即称阻力风)来发电，以上这些风力，就是独特的多种空气动力能源，利用它们来推转本发明的空气动力涡轮机(1)，再带动发电机(14)转动发电；本发明所述特征还包括，当其在载体上与载体在空气中行程疾驶时，其特征在于，能自动利用所形成的空气动力(阻力风)进行发电工作，並及时为在途中的载体提供电力能源；本发明所述特征还包括，当载体停止行驶时，空气动力能源(阻力风)立即消失，若载体停行地有自然风源，或选择停留在有自然风源的地方时，本发明仍可利用自然风源继续维持发电，其特征还在于，不受来自任何风源风向的限制和影响，只会因风力大小而使发电功率有所变化；本发明所述特征还包括，若以轻小型航空飞行器为载体、利用其在空气中行程时与空气相互作用形成的空气动力(阻力风)发电、为载体及时提供电力能源时，其特征在于，本发明的发电设备上均特别装有防电磁波隔离屏蔽罩，以防止对飞行器仪表、仪器、雷达、及无线电波正常工作的干扰，同时还装有高空空气密度稠密层的稀薄层自动报警系统，让驾驶员接到报警信号后立及降低飞行高度，回到低空空气稠密区里飞行，以保证空气动力能源的正常提供。
2.根据权利要求1所述的行程式空气动力能源发电设备，其特征在于，所述的特殊的空气动力涡轮机(1)、是利用达里厄式风力机(简称D形机)和萨布纽斯式风力机(简称S形机)的各机优势、参数、特点选取、结合本发明设计的，其由轮毂(5)、轮轴(2)、两片D形风叶片(4)、两片S形风叶片(3)、滑轮盘支架(6)、涡轮机转动主轴(7)组成，所述轮毂(5)中心上前方装有轮轴(2)、在轮轴(2)顶端装有两片D形风叶片(4)、另两端叶片连接在轮毂(5)两侧上、对称180度成弓曲形、两片S形叶片(3)安装在轮轴(2)中部、对称成180度、以十字形同D形风叶片(4)空间垂直交叉成90度，轮毂(5)下端横截面中心装有涡轮机转动主轴(7)，另一端与变速器(9)连接，滑轮盘支架(6)内径紧固在涡轮机转动主轴(7)上，外径与支架固定在底架(32)上，这样涡轮机(1)在自然风力小时，利用S形叶片(3)启动快的优势轻易地转动涡轮机(1)，同时也充分利用D形叶片(4)的升力优势提高风力的功率。
3.根据权利要求1所述的行程式空气动力能源发电设备，其特征在于，所述的变速器(9)是由行星齿轮和正齿园柱齿轮(10)、变速箱(8)、变速器传动轴(11)、组成，变速器(9)与涡轮机转动主轴(7)连接，变速器(9)根据涡轮机转动主轴(7)传递来的转速进行快、慢调节，然后再经变速器传动轴(11)带动由连接套(12)连接的发电机转动轴(13)发电工作。
4.根据权利要求1所述的行程式空气动力能源发电设备，其特征在于，所述的发电机(14)是永磁交流发电机，其绕组在定子(26)上，磁场由永久磁铁的转子(27)建立，利用电枢绕组的参数随转速变化的作用，在转速变化不大的范围内，实现发电机(14)端电 压自动调节，为适应独特的行程式空气动力能源发电设备的特征，发电机(14)改用无刷、取消了整流子、滑环、转子上的线包绕组的设计，大大减少了机械的磨擦力矩和转子的重量，使其在车、船、轻小型航空器等在行程途中，因行驶快慢所产生空气动力风力大小的变化，不致于影响发电机(14)发电出现异常。
5.根据权利要求1所述的行程式空气动力能源发电设备，其特征在于，所述的金属壳(29)是涡轮机(1)的安全金属网罩(28)、园筒金属壳座(29)组成的，前端是安全金属网罩(28)、内装有空气动力涡轮机(1)，下端安装有整机的其余全部机电零部件，底部是一个有固定螺孔的底架(30)，金属壳(29)体是垂直园形，是垂直安装在载体上的，这就可以接受任何方向的风力推转，不受风向的限制和影响；所述的电源电路的走向，其特征在于，发电机(14)发出的交流电源经整流器(17)整流成直流电源、输送到充放电控制器(19)进行再分配到：直流电负载(20)、蓄电池组(18)、或逆变器(22)逆变成交流电源供交流电负载(23)，不发电时需要用电，可通过充放电控制器(19)从蓄电池组(20)调出供应；如果电力应用和存储后仍有多余电量时，可分配到旁路控制器电路(21)消耗(即用于取暖、烧水作饭、听音乐看电视、开风机拿凉等等。)一旦需要或有存储蓄电时，旁路控制器电路(21)便自动断开耗电电路，恢复正常供电。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103112534A (zh) * 2011-11-16 2013-05-22 许开鸿 空气动力-光伏摩托车.自行车
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